電タバ関連つらつらと・・・

電子タバコとか、VAPEとか言われているアイツについて、適当に書いていく、そんなBlogです。

電子タバコの計測

いまんとこ使ってるツール達

こんにちは。

今回は、今のところオイラが検討に使っている、ソフトウェアツール類を紹介します。
基本的に全てGPLだの非商用フリーだのです。
ああ、オイラはWindows10 64bit環境で動かしてますよん。
 
1.回路シミュレータ
Tiの、TINAというものを使っています。
入手先:http://www.tij.co.jp/tool/jp/tina-titl01
tl02
回路シミュレータは、「SPICE」というモデルが標準化として使われており、これを時系列で解析していくものがシミュレータです。
元々かなり計算量が多く、かなり高価なハード/ソフトが必要だったのですが、昨今のコンピュータ、速いんですもん。
TINAは高度な使い方をするにはお金かかりますが、アナログ回路をいじる程度ならフリーで遊ぶことができます。

他、まあ有名どころだと、リニテクのがありますが。
tl03
オイラには使い方が直感的ではなく、TINAを使ってる感じです。

2.電気CAD
KiCADというものを使っています。
入手先:http://kicad.jp/
tl04
もともとオイラは電気屋なのですが、細かく分類すると、「回路設計」までしかやったことありません。
基板設計は、基板屋さんに投げておりました。
電気CADには、「回路CAD」「基板CAD」「マクロ管理」の大きく分けて3種類あり、オイラがやらかしてた頃は、それぞれ担当が違いました。
オイラは図研のCR-5000というシステムに慣れているのですが、その使い心地に近いのがKiCADかなと。
なので高度な使い方はまだ良くわからないのですが、それでもまあ、遊べる程度には使えます。
ユニバーサル基板でプロトタイピングするときも、一度基板CADで起こすと、なかなか調子がいいこと、今回で学びました。
つーかお絵かき楽しいですよ!。

3.開発環境
テクニカルMODとマイコンは、切っても切れない関係です。
ディスクリートで回路作ったりもしてみましたが、まあ特に電圧制御はマイコンにやらすのが正解かなと。
つーわけで、プロトタイピングで有名な、Arduinoをセットアップしてみました。
入手先:https://www.arduino.cc/
tl06
実態は、AVRマイコン+ブートローダーです。
AVRはDNAシリーズでも使用されている、ATMELの1チップマイコンです。
なのでまあ、コイツでいろいろ遊べるかなと。
もちろん開発環境だけでは何もできません。
Arduinoはオープンソースのマイコン開発環境なため、マイコンボードが市販されています。
このへんこのへんこのへんとか!。
3.3V駆動のものもあるので、まあそのままMODに使えるかなと。
オープンソースMOD、、、素敵な響き。

まあまだまだ、検討事項山盛りです。
ちょっとづつ、遊んでいこうかと思っています。 

以上、現状使っているツール達でした。
このBlogに書いてあることは、あくまでオイラが「こうだろうな?」みたいなノリで作っているものです。
よりとんがった検証や、MODで起こりうるモードの解析、追試など、結構簡単に行うことができます。
よろしければ、是非!。

DNA200とeVic-VTC Miniの比較

こんにちは。

さて今日は、こいつらのTiモード時の比較をしていきたいなと。

Dsc02056
DNA200 : LOST VAPE EFUSION DNA200 2015年10月にecigdoさんから購入
VTCMini : Joyetech eVic-VTC Mini V2.0 2015年11月にPromistさんから購入

使用コイル TI-G1 24G 3.5mm 6巻 / 約0.21Ω
Dsc02055
 
各種設定:
DNA200 : Gabish TI-SOFT
eVic-VTC : Ti温度管理モード 使用電池:SONY US18650VTC4
20W / 450F設定

風当て動作結果
DNA200:
DS1Z_QuickPrint22
 
eVic
DS1Z_QuickPrint20
 
風あてず動作→5秒後に風当て動作 ( 温度保護確認 )
DNA200:
DS1Z_QuickPrint23
 
eVic:
DS1Z_QuickPrint21
 
ふむふむなるほど。

考察:
実は、今朝eVicが届いて、とりあえずDNA200と同じ設定ぶちこんで楽しんでみたのですが、どうも味が違う。
というか生焼けな感じ。
+5Wくらいしないと、同じ味わいで楽しめないな、と思っていたのでした。
なぜだろうと思っていたのですが、理由はプリヒートかなと。

風当ての通常時に注目です。
DNA200:2.4V * 6.5A = 15.6W
eVic:2V * 8A = 16W
両方とも同じような出力で落ち着いていますが、大きく違うのはコイルの抵抗値。
DNA200は0.36ohm、eVicは0.25ohmでドライブしています。
DNA200がプリヒート(最初の1秒間の挙動)でコイルに電流を流しているのに対して、eVicは大人しい感じ。
ここで、収斂の差が出るのかと。
結果、DNA200のほうが抵抗値が高い=コイル温度が高い状態で安定するのかな、と思います。
なので、eVicのほうは出力高めにしないと同じ味わいにならないのかなと。

温度制御時の挙動にも、それぞれ差分があります。
DNA200は温度をまず下げて収斂を狙うのに対し、eVicはサグ的なカットを2秒に1回程度入れてあとはなだらかに調整しようとしています。
普段オイラは「温度保護動作」前提では楽しまないので、このへん味わいに違いがあるかどうかはわかりません・・・。

簡単ですが、以上です。 

機材部揃とベンチ完成!、そしてテスト!

こんにちは。

測定ベンチですが、以下の問題がありました。
・無理してプローブ測定しているため、安定性が低い
・取り回しが悪い!

とりあえず秋月いって、資材を購入。
Dsc02031

ちょいちょいと作り、こんな感じに。
Dsc02033

 電荷の入力はバナナで、オシロ接続はバナナBNCから、というワンタッチさ加減。
DNA40のような極性反転なMODも、バナナひっくり返すだけで対応という簡単さ。

動作確認もバッチリです。
Dsc02034
 
そして、秘密兵器をゲット。
Dsc02044

電流プローブ!。
Dsc02045
電流プローブとは、線材にクランプさせることで流れる電流を観察できる素敵さん。
かなりセンシティブな機械のため、マトモなのは数十万とかする危険な奴。
ホール素子だのフェライトコアだのが入っているので、乱暴に扱ったり落下させたりしたら即壊れる、そういう意味でも危ないやつです。
が、、、結構お買い得価格でゲット。
電子タバコはサブΩな世界のため、電流測定用抵抗かまして間の電圧みるパターンが使えません。
なので導入してみました。

早速動作試験!。
Dsc02046
・・・ちゃんと動いているみたい。

波形はこんな感じ。
DS1Z_QuickPrint18

テストなので適当ですが。
DNA200、Gabish Ni200 MID 10W。
黄色いCH1が電圧、500mV/divなので、最大3Vプリヒートでかかっています。
水色のCH2が温度、50℃/div、今回9秒間の加熱で最大170度くらいまでいってます。
紫色、CH3が電流、 2A/div、12Aからスタートしています。

設定値と見比べてみましょう。
 dna200_ni200mid
これがGabish、Ni200 MID設定です。
プリヒートは40W、1秒設定。

測定も確かに1秒プリヒートしています。
スタート時は1.7V 12A、約20Wかかっています。 
そこから電圧が上がりますが、電流は下がっています。
プリヒート終了時のステータスは「2.9V 10.5A」、約30W。
そこから、アトマイザ抵抗のスタート時は0.14Ω、 プリヒート終了時は0.27Ωであることが分かります。
 
まあ今回はテストなので、パラメータ追い込んでませんが。
なかなか測定しがいのありそうな感じです。

では、今日はこのへんで。 

VWテクニカルMODの計測、えええええ!?

こんにちは。

TC計測用秘密兵器を入手すべくがんばってます、ので。
あいかわらずのカンタルでがんばる方向で。

今日は、手元にある適当なVW MODの比較をしてみようかと、波形的な意味で。

*ちょっと意図と異なる結果になってしまいました、ぶう・・・。

 本日の被験者は、こいつらです。
Dsc02030
1.HANA ONE MOD DNA40 / 2015年7月に、eco-izmさんから購入
 電池はSONY US18650VTC5 1本
2.HANA V4d DNA40 / 2015年5月に、ぬるしぐさんから購入
 電池はSONY US18650VTC4 2本パラ
3.Cloper mini / 2014年12月に、錦糸町のVAPE HOUSEさんから購入
 電池はSONY US18650VTC5 1本

DNA40は温度管理OFF、VWとして動作させます。
それぞれ20Wで測定。
コイルは1.3Ωカンタル3.5mmマイクロコイル、リキッドはグリセリンです。
測定中は風を当てています。
Dsc02028
こんな感じ。

さて結果。

HANA ONE:
DS1Z_QuickPrint7
 
HANA V4d:
DS1Z_QuickPrint8
 
cloper mini:
DS1Z_QuickPrint10
 

・・・あれ?。
V4dおかしくない?。

再測定:
DS1Z_QuickPrint9
 
・・・!?。

波形拡大 HANA ONE:
DS1Z_QuickPrint15

波形拡大 HANA V4d:
DS1Z_QuickPrint14


考察:
 同じDNA40なので、プラ筐体よりアルミ筐体のほうがコモンモード強化されているため、誘導振れ幅が少なく綺麗な波形になります。
 という結論ありきではじめたんですが、現実は厳しかった・・・。

 V4d、電圧暴れまくってます、というか汚れています。
 これは基板の改版差分じゃないかというレベルです。
 もし基板に問題がないとしたら、配線の取り回しとかそんな要素かと。
 V4dの中身はチラっと見たことありますが、確かチョークコイルに接触する勢いでアトマ出力がいたような・・・。

 「同じ基板」だからといって、同じ出力になるとは限りません。
 特に、電気の事無視して詰め込む系のMODは、出力が残念なことになっている可能性があります。

 ちなみにDNA40、自分の持っている個体はネガポジ反転を両方とも起こしています、負電圧動作しているように見えます、なんだこれ・・・。

 まあ波形的に優秀なのは、意外にもCloper mini。
 DNA40より一世代古い設計ですが、アルミ筐体であること、一世代前のモデルとしては後発なこと、TC非対応の為基板部品点数が少なく、余裕がある?ことから、出力が綺麗なのかと。  

 波形を詳しく見てみましょう。
 HANA ONE、HANA V4d双方とも、500KHzのパルスが2重に表れています。
 ですが、HANA ONEはパルス電位差が1.12V、HANA V4dはパルス電位差が5.36V。
 このパルスの正体は、スイッチングノイズだと予想しています。
 確かに制御は同じですが、 こんだけ出てると電子タバコの味わい云々以前の問題で、他の電子機器に影響を与えるレベルかと・・・。

 んー、、、大丈夫なんかねえ・・・。 

一般的なカンタルプロフィール計測

いわゆる普通のメカニカルで、カンタル線使って電子タバコを楽しんでる場合。
どのような動き方をするのか、観察してみました。
 
 使用検体は、以下の通り:
・コイル:カンタル24g 6巻 3.5mm 1.3Ω
・コットン:資生堂優しいコットン、1重
・リキッド:日本薬局方 グリセリン 適量
・MOD1:Smoke e mountain VANILLA 18650 COPPER GRAZED
・MOD2:HANA MODZ HANA ONE DNA40 / 18650 1 cell VW 20W
・バッテリー1:SONY US18650VTC5 (MOD1)
・バッテリー2: SONY US18650VTC4 (MOD2)

やりざま:
 それぞれのMODに、「風を当てた場合」「風を当てない場合」の電圧と温度を計測。
 タイムスケールは2Sec、「だいたい温度サチったかな?」「横軸溢れそう」まで通電。
 トリガは電圧で、電圧印加開始からだいたい25秒前後の現象をプロットしてあります。
 ch1黄色が電圧、一桝 1V。
 ch2水色が温度、一桝 50度(摂氏)
 
1.1:メカニカルMOD 風当てている状態
DS1Z_QuickPrint2


1.2:メカニカルMOD 風当てていない状態
DS1Z_QuickPrint3


2.1:テクニカルVWMOD 風当てている状態
DS1Z_QuickPrint5


2.2:テクニカルVWMOD 風当てていない状態
DS1Z_QuickPrint6


 考察:
ちょっとチキンハートを出してしまい、メカニカルの風当てている状態のサチりを見誤っています。
が、これは結果的に、面白い現象かなと。
どの結果も、一度175度近辺で温度上昇カーブがなだらかになり、そこから更にユルユルと持ち上がっています。
グリセリンの気化温度は290度なので、グリセリンの気化温度、というわけではありません。
今回の実験では、日本薬局方グリセリンを使用したので、リキッドは水とグリセリンの混合物です。
なのでPGとVGの混合物な一般的なリキッドにはそのまま当てはまらないかもしれません。
ですが、、、この息継ぎ、気になります。

詳しく観察してみましょう。
特にメカニカルMODの場合、この息継ぎ温度で収斂しているように見えます。
このときのパフ時間は約14秒、一般的な環境では「かなり長い」時間な気がしてます。
抵抗値は1.3Ω、電圧は3.5Vなので9.45W掛かっていることになります。
・・・メカニカルMODは電池なので結構押しまくる!、と思っていたのですが、なんか違う気がしてきました。

モノにもよるとは思いますが、この息継ぎをどうとらえるか、ここでフレーバーの乗りとかが変わってくる気がしています。
もちょっと実験環境を整えて、整理していきたいな、と。

今回の実験はここまで。
 
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